Oleh: Prita Ananditya (NIM I )

1 Prarancangan pabrik perkloroetilen dari etilen diklorida dan klorin dengan kapasitas 15.000 Ton/Tahun Oleh: Prita Ananditya (NIM I.0599037) BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Pendirian Pabrik Berdirinya pabrik perkloroetilen ini, diharapkan dapat memanfaatkan potensi yang ada dan didukung dengan teknologi pembuatan perkloroetilen dengan menggunakan bahan baku berupa etilen diklorida (EDC) dan klorin (Cl 2 ) yang banyak tersedia di Indonesia. Melihat dari kebutuhan perkloroetilen pada masa sekarang ini yang semakin meningkat dari tahun ke tahun seiring dengan industri yang memakai produk perkloroetilen, maka dengan berdirinya pabrik ini diharapkan dapat memberi peluang perkembangan industri kimia lainnya. Oleh karena itu pabrik perkloroetilen perlu didirikan di Indonesia dengan pertimbangan-pertimbangan sebagai berikut : o Dapat menghemat devisa Negara, dengan adanya pabrik perkloroetilen di dalam negeri maka impor perkloroetilen dapat dikurangi dan jika berlebih dapat di ekspor.

2 o Dapat memacu berdirinya pabrik-pabrik baru yang menggunakan bahan baku perkloroetilen. o Menggunakan bahan baku etilen diklorida yang mudah diperoleh didalam negeri. o Membuka lapangan kerja baru dalam rangka turut memberikan lapangan kerja dan pemerataan ekonomi. 1.2. Kapasitas Rancangan Dalam menentukan kapasitas rancangan perlu dipertimbangkan hal-hal sebagai berikut: Kebutuhan perkloroetilen di Indonesia Data impor perkloroetilen di Indonesia dari tahun 1995 sampai tahun 2000 dapat dilihat pada table 1.1. berikut : Tabel 1.1. Data impor perkloroetilen di Indonesia Tahun Jumlah (ton) 1995 12.186,9 1996 9.206,5 1997 16.942,8 1998 14.124,1 1999 15.295,1 2000 15.704,4 Sumber : Badan Pusat Statistik

3 Dengan data diatas, kebutuhan perkloroetilene di Indonesia pada masa yang akan datang diperkirakan dengan menggunakan metode least square time. Berdasarkan metode tersebut maka kebutuhan perkloroetilen tahun 2010 adalah sebesar 25.000 ton/tahun. Sedangkan data impor perkloroetilen relative stabil pada 15.000 ton/tahun. maka kapasitas pabrik yang akan dibangun adalah sebesar 15.000 ton/tahun. 1.3. Pemilihan Lokasi Pabrik Penentuan lokasi pabrik merupakan hal yang penting dalam perancangan suatu pabrik karena merupakan salah satu faktor yang menentukan kelangsungan, perkembangan dan keuntungan pabrik yang akan didirikan secara teknis maupun ekonomis dimasa yang akan datang. Pendirian pabrik direncanakan di Cilegon, Banten. Pertimbanganpertimbangan yang diambil untuk lokasi ini adalah: 1. Sumber Bahan Baku Bahan baku merupakan faktor penting dalam penentuan lokasi pabrik. Pabrik perkloroetilen ini akan didirikan di Cilegon, Banten karena dekat dengan sumber bahan baku. Bahan baku etilene diklorida diperoleh dari PT. Sulfindo Adi Usaha, Jawa Barat dengan kapasitas 100.000 ton per tahun dan bahan baku klorin diperoleh dari PT. Asahimas Jawa Barat dengan kapasitas 29.900 ton per tahun.

4 Tersedianya bahan baku yang relatif besar diharapkan kebutuhan bahan baku bisa terpenuhi. 2. Pasar Dipilihnya Cilegon, Banten sebagai lokasi pabrik dengan pertimbangan bahwa sebagian besar industri ada di Pulau Jawa terutama Jakarta dan Jawa Barat yang merupakan sasaran pemasaran produk perkloroetilen sehingga memudahkan dalam pemasaran produk. 3. Transportasi Tersedianya sarana jalan raya memudahkan dalam pendistribusian produk ke konsumen ke berbagai kota di Pulau Jawa dan sarana pelabuhan untuk pendistribusian ke luar Pulau Jawa dan untuk ekspor. 4. Tenaga Kerja Di wilayah Banten merupakan daerah dengan kepadatan penduduk yang cukup tinggi sehingga kebutuhan tenaga kerja, baik tenaga kerja kasar maupun ahli dapat dengan mudah terpenuhi. 5. Utilitas Kemudahan dalam mendapat suplay listrik dari PLN ( PLTU Suralaya). Fasilitas pendukung berupa air dan bahan bakar tersedia cukup memadai karena merupakan kawasan industri. 1.4. Tinjauan Pustaka

5 1.4.1. Jenis-jenis proses Secara komersial perkloroetilen dapat diproduksi dengan proses sebagai berikut: 1. Proses klorinasi Acetylene Reaksi yang terjadi selama proses klorinasi asetilen terbagi dalam 4 tahapan reaksi, yaitu : o C 2 H 2 + 2Cl 2 C 2 H 2 Cl 4 H 298 K = -379,45 Kkal / Kmol o C 2 H 2 Cl 4 C 2 HCl 3 + HCl H 298 K = 50,8 Kkal / Kmol o C 2 HCl 3 + Cl 2 C 2 HCl 5 H 298 K = 132,64 Kkal / Kmol o C 2 HCl 5 C 2 Cl 4 + HCl H 298 K = 37,83 Kkal / Kmol Klorin dan asetilen dikontakkan, hasil reaksi berupa tetrakloroetana (C 2 H 2 Cl 3 ) dialirkan secara countercurrent dengan suspensi milk of lime (10%) dalam packed tower yang dipanaskan. HCl diperoleh sebagai produk samping dan trikloroetilen diperoleh sebagai produk utama. (Austin, 1977) Trikloroetilen diklorinasi dimenara klorinasi (70-110 o C) dengan katalis lewis-acid (0,1-1 wt% FeCl 3 ) menghasilkan pentakloroetan. Perkloroetilen diperoleh dari katalis pemecah panas (170-330 o C, karbon aktif). Yield overall (berdasarkan asetilen) 90-94%.

6 Karena harga bahan baku yang mahal dan melalui 4 tahapan reaksi, menyebabkan lamanya waktu produksi sehingga biaya produksinya besar. Proses ini sudah lama tidak digunakan lagi. (Ullmann,1984) 2. Proses klorinasi etilen diklorida Dalam proses ini Etilendiklorida (EDC) dan klorin (Cl 2 ) cair diuapkan secara terpisah terlebih dahulu, kemudian keduanya dimasukkan kedalam reaktor fixed bed multitubular yang berisi katalis feriklorida. Proses ini berlangsung pada suhu 200-440 o C dan tekanan 1-2 atm. Reaksi yang terjadi : o C 2 H 4 Cl 2 + 3Cl 2 C 2 Cl 4 + 4HCl H 298 K = -251,63 Kkal / Kmol Produk dari reaksi klorinasi dialirkan ke dalam absorber sehingga perkloroetilen terpisah HCl. Kemudian dipisahkan kedalam destilasi. Keuntungan proses klorinasi etilen diklorida karena pembentukan produk samping sedikit, dioperasikan pada tekanan rendah, bahan bakunya banyak tersedia di Indonesia sehingga kontinuitas terjaga, dan proses ini adalah proses yang sekarang banyak digunakan oleh industri untuk memproduksi perkloroetilen. (www.ethyldi.com) 3. Oksiklorinasi Etilen diklorida, HCl dan oksigen dimasukkan ke dalam reaktor fluidized bed dengan katalis potassium klorida atau tembaga klorida. Reaksi terjadi pada suhu 370-425 o C dan tekanan 7-20 atm. Dari reaktor

7 kemudian masuk ke dalam separator untuk memisahkan fraksi ringan dan fraksi berat. Fraksi ringan keluar dari bagian atas separator dan masuk ke dalam kolom scruber yang berfungsi menetralisir gas-gas yang bersifat asam, terutama HCl yang akan keluar ke udara bebas (stack gas). Pada bagian bawah kolom separator keluar fraksi berat yang kemudian dimasukkan ke dalam kolom destilasi untuk memurnikan produk. Dari bagian atas kolom destilasi akan keluar produk samping trikloroetilen dan pada bagian bawah keluar produk tetrakloroetilen beserta sedikit air (H 2 O). (Austin, 1977) Reaksi yang terjadi pada proses ini adalah sebagai berikut : o C 2 H 4 Cl 2 + Cl 2 + O 2 C 2 Cl 4 + 2H 2 O H 298 K = -366,03 Kkal / Kmol 4C 2 H 4 Cl 2 + 2Cl 2 + 3O 2 4C 2 HCl 3 +6H 2 O H 298 o K = -970,48 Kkal / Kmol Keuntungan proses ini adalah tidak ada produk samping HCl yang dihasilkan. Sedangkan kerugiannya adalah proses dioperasikan pada tekanan tinggi. (Kirk Othmer,1996) Tabel 1.2. Perbandingan jenis-jenis proses acetaldehyde Proses Suhu Tekanan Katalis Yield ( o C) (atm) (%) Klorinasi 70-110 8-15 Karbon aktif 90-94 asetilen Klorinasi etilen 200-440 1 Feriklorida 90-92

8 diklorida Oksiklorinasi 370-425 7-20 Potassium klorida, 85-90 tembaga klorida Dari beberapa macam proses pembuatan perkloroetilen dipilih jenis pembuatan dengan proses klorinasi etilen diklorida karena pembentukan produk samping sedikit, dioperasikan pada tekanan rendah, bahan bakunya banyak tersedia di Indonesia sehingga kontinuitas terjaga, dan proses ini adalah proses yang sekarang banyak digunakan oleh industri untuk memproduksi perkloroetilen. 1.4.2. Kegunaan Produk Penggunaan utama dari perkloroetilen ini adalah sebagai pelarut dalam industri dry cleaning. Penggunaan lain perkloroetilen merupakan intermediet produk yang selanjutnya digunakan untuk memproduksi bahan kimia lainnya antara lain untuk menghasilkan trikloroasetat acid dan fluorocarbon. 1.4.3 Sifat Fisis dan Kimia A. Sifat fisis dan kimia bahan baku 1. Etilene diklorida Sifat fisis : Titik didih Titik beku Temperatur kritis : 83,44 o C : -35,66 o C : 287,85 o C

9 Tekanan kritis : 52,9977 atm Densitas pada 20 0 C : 1,253 g/cm 3 Bentuk Warna : cair : tak berwarna Sifat kimia : Rumus molekul : C 2 H 4 Cl 2 Berat Molekul : 98,959 g/mol Kemurnian, min : 99,98 % Toxicitas : menyebabkan iritasi terhadar kulit dan mata serta menyebabkan kanker. Reaksi dengan polisulfit menghasilkan polisulfit polimer, reaksi; n C 2 H 4 Cl 2 + n NaSx (C 2 H 4 Sx) + 2n NaCl Bereaksi dengan sodium cyanide untuk membentuk ethylene glikol. Reaksi: C 2 H 4 Cl 2 + 2 NaCN (CH 2 CN) 2 + 2 NaCl Mengalami hidrolisa dengan larutan basa membentuk ethylene glikol. Reaksi: C 2 H 4 Cl 2 + 2 NaOH (CH 2 OH) 2 N + NaCl (Yaws, ) 2.Klorin Sifat fisis : Titik didih Titik beku : -34,03 o C : -101,03 o C

10 Temperatur kritis Tekanan kritis : 144 o C : 76,1016 atm Densitas pada 20 0 C : 0,573 g/cm 3 Bentuk Warna : gas : hijau kekuningan Sifat kimia : Rumus molekul : Cl 2 Berat Molekul : 70,905 g/mol Kemurnian, min : 99,95 % Toxicitas : menyebabkan iritasi pada kulit dan menyebabkan kanker. Chlorin dapat bereaksi dengan hydrogen sulfite membentuk hydrogen chloride. Reaksi: Cl 2 + H 2 S 2 HCl + S Chlorin bereaksi dengan hidrokarbon, memanfaatkan satu atau lebih atom hydrogen dan membentuk hydrogen chloride sebagai hasil samping. Reaksi: Cl 2 + C 2 H 4 CH 3 Cl + HCl (Yaws,) B. Sifat fisis dan kimia produk Perkloroetilene Sifat fisis : Titik didih : 121,25 o C

11 Titik beku Temperatur kritis Tekanan kritis : -22,35 o C : 346,85 o C : 44,3128 atm Densitas pada 20 0 C : 1,478 g/cm 3 Bentuk Warna : cair : tak berwarna Sifat kimia : Rumus molekul : C 2 Cl 4 Berat Molekul : 165,833 g/mol Kemurnian, min : 99,8 % Toxicitas : Jika uap perkloroetilen terhisap melebihi batas 200 ppm akan menyebabkan pusing, dan terganggunya system pernafasan. Konsentrasi diatas 1000 ppm akan menyebabkan kematian. Mekanisme utama untuk memindahkan perchloroethylene dari udara yaitu dengan mereaksikannya dengan hidroksil radikal. (Yaws,) 1.4.4 Tinjauan Proses Secara Umum Perkloroetilene pertama kali ditemukan oleh M. faraday pada tahun 1821. Etilen diklorida direaksikan dengan klorin menghasilkan perkloroetilene dan asam klorida menggunakan katalis feriklorida.

12 C 2 H 4 Cl 2 + 3Cl 2 C 2 Cl 4 + 4HCl Konversi etilen diklorida sebesar 95% dan kondisi operasi pada suhu 200-440 o C dengan tekanan 1 2 atm. BAB II DESKRIPSI PROSES 2.1 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk Spesifikasi Bahan Baku Ethylene diklorida Rumus molekul : C 2 H 4 Cl 2 Berat Molekul Titik didih Titik beku Temperatur kritis Tekanan kritis : 98,959 g/mol : 83,44 o C : -35,66 o C : 287,85 o C : 52,9977 atm Densitas pada 20 0 C : 1,253 g/cm 3 Bentuk : cair

13 Warna : tak berwarna Kemurnian, min : 99,98 % Toxicitas : Menyebabkan iritasi terhadar kulit dan mata serta menyebabkan kanker. Klorin Rumus molekul : Cl 2 Berat Molekul Titik didih Titik beku Temperatur kritis Tekanan kritis : 70,905 g/mol : -34,03 o C : -101,03 o C : 144 o C : 76,1016 atm Densitas pada 20 0 C : 0,573 g/cm 3 Bentuk Warna : gas : hijau kekuningan Kemurnian, min : 99,95 % Toxicitas : menyebabkan iritasi pada kulit dan Spesifikasi Bahan Pembantu Ferrichlorida menyebabkan kanker. Rumus Molekul : FeCl 3 Bentuk Warna : Serbuk : Hitam kecoklatan

14 Titik Leleh ( K ) : 555 Kemurnian : min 97,5 % Impuritas : As < 0,002 % Fe 2+ < 0,01 % Spesifikasi Produk Perkloroetilene Rumus molekul : C 2 Cl 4 Berat Molekul Titik didih Titik beku Temperatur kritis Tekanan kritis : 165,833 g/mol : 121,25 o C : -22,35 o C : 346,85 o C : 44,3128 atm Densitas pada 20 0 C : 1,478 g/cm 3 Bentuk Warna : cair : tak berwarna Kemurnian, min : 99,8 % Toxicitas : Jika uap perkloroetilen terhisap melebihi batas 200 ppm akan menyebabkan pusing, liver dan terganggunya system pernafasan. Konsentrasi diatas 1000 ppm akan menyebabkan kematian. 2.2 Konsep Proses

15 2.2.1 Dasar Reaksi Reaksi pembentukan perkloroetilen merupakan reaksi klorinasi fase uap menggunakan reaktor fixed bed dengan bantuan katalis. Katalis yang digunakan adalah feriklorida. Pada proses ini dapat menghasilkan perkloroetilene dengan kemurnian 99 %. Reaksi yang terjadi : C 2 H 4 Cl 2 + 3Cl 2 C 2 Cl 4 + 4HCl 2.2.2 Mekanisme Reaksi Reaksi yang terjadi antara gas etilen diklorida dan gas chlorine dengan adanya katalisator FeCl 3 adalah reaksi ionik dengan mekanisme sebagai berikut : FeCl 3 + Cl 2 FeCl 4 - + Cl - C 2 H 4 Cl 2 + Cl - C 2 Cl 4 + H + H + + FeCl 4 - FeCl 3 + HCl (www.kimia_indonesia/belajar-online.com) 2.2.3 Kondisi Operasi Pembuatan perkloroetilen dari etilen diklorida dengan proses klorinasi fase uap berjalan pada suhu 200 440 0 C dan tekanan 1-2 atm. 2.2.4 Tinjauan Termodinamika Perhitungannya adalah sebagai berikut: Data:

16 G C 2 H 4 Cl 2 (298 K) G C 2 Cl 4 (298 K) G HCl (298 K) : -73,85 kkal/mol : 22,64 kkal/mol : -95,3 kkal/mol Perubahan energi Gibbs dapat dihitung dengan persaman: G 298 = - R T ln K (J.M. Smith and H.C.Van Ness, 1975) dengan : G 298 : Energi bebas Gibbs standart suatu reaksi pada 298 o K (kkal/mol) R : Konstanta gas ( R = 0,0019872 kkal/mol.k) T : Temperature ( o K) K : Konstanta kesetimbangan Reaksi: C 2 H 4 Cl 2 + 3Cl 2 C 2 Cl 4 + 4HCl G 298 = G 298 produk - G 298 reaktan = -385,56 (-73,85) = -284,71 kkal/mol G 298 = - R T ln K -284,71 kkal/mol = - 0,0019872 kkal/mol.k x 298 o K x ln K -284,71 kkal/mol = - 0,592186 kkal/mol x ln K K = 6,3004E+208

17 Dari persamaan : ln(k/k 1 ) =-( H 298 /R)x(1/T-1/T 1 ) (J.M. Smith and H.C.Van Ness, 1975) dengan : K 1 : Konstanta kesetimbangan pada temperature tertentu T 1 : Temperature tertentu ( o K) H 298 : panas reaksi pada 298 o K Data panas reaksi pada 298 o K : H C 2 H 4 Cl 2 (298 K) : -129,7 kkal/mol H C 2 Cl 4 (298 K) H HCl (298 K) : -12,13 kkal/mol : -92,3 kkal/mol H 298 = H 298 produk - H 298 reaktan = 381,33 (-129,7) kkal/mol = -251,63 kkal/mol Pada suhu T 1 = 200 o C = 473 o K, besarnya konstanta kesetimbangan diperoleh dari perhitungan sebagai berikut: ln (K/K 1 ) = - ( H 298 / R) x (1/T - 1/T 1 ) ln (K / K 1 ) = - (-251,63 / 0,0019872 ) x (1/298 1/473) ln (K / K 1 ) = 126.625,4026 x 1,2415.10-3 ln (K / K 1 ) = 157,2104 K 1 = 3,3399E+140

18 Setelah dilakukan perhitungan, diperoleh harga K 1 = 3,3399E+140, karena harga konstanta kesetimbangan yang cukup besar, maka reaksi ini adalah reaksi irreversible (searah / tidak dapat balik). 2.2.5 Tinjauan Kinetika Reaksi Pada reaktor terjadi reaksi utama : C 2 H 4 Cl 2 + 3 Cl 2 C 2 Cl 4 + 4 HCl Pengaruh suhu terhadap konstanta kecepatan reaksi dapat ditinjau dari persamaan : k = 0,69.10 4 exp [ - 15000 / RT ] (www.en.wikipedia.org/wiki/perchloroethylene) dengan : k = konstanta kecepatan reaksi, liter/mol.detik Dari persamaan diatas, diketahui bahwa dengan semakin tingginya suhu reaksi, harga konstanta k akan semakin besar (kecepatan reaksi bertambah) 2.3 Diagram Alir Proses (Terlampir) 2.3.1 Langkah Proses a. Unit Penyiapan Bahan Baku Bahan baku etilen diklorida dengan kemurnian 99,8 % dengan impuritas hydrogen klorida disimpan pada kondisi cair pada tekanan 1 atm dan suhu 30 o C di tangki penyimpan bahan baku (T-01). Dari tangki tersebut, bahan baku dipompa (P-01) menuju vaporizer (VP) untuk diuapkan. Etilen diklorida uap keluar vaporizer dengan temperature 83 0 C. Dari vaporizer

19 bahan baku menuju heat exchanger (HE-01) untuk dipanaskan. Etilen diklorida uap keluar heat exchanger 1 dengan temperature 200 o C untuk selanjutnya diumpankan kedalam reaktor (R). Bahan baku gas klorin dengan kemurnian 99,95 % dengan impuritas nitrogen disimpan pada kondisi cair dengan tekanan 14,7 atm dan suhu 30 o C dialirkan menuju ekspander (E) untuk diturunkan tekanannya dari tekanan 14,7 atm sampai tekanan 1 atm. Klorin uap keluar ekspander. Dari ekspander bahan baku menuju heat exchanger (HE-02) untuk dipanaskan. klorin uap keluar heat exchanger dengan temperature 200 o C untuk selanjutnya diumpankan kedalam reaktor. b. Unit Pembentukan Hasil Reaksi Umpan etilen diklorida dan klorin masuk ke dalam reaktor (R). Reaktor yang digunakan adalah fixed bed beroperasi secara non adiabatic dan non isotermal. Reaksi berjalan pada suhu 200 400 o C dan tekanan 1-2 atm. Reaksi yang terjadi: C 2 H 4 Cl 2 + 3Cl 2 C 2 Cl 4 + 4HCl Reaksi ini bersifat eksotermis dengan konversi etilen diklorida mencapai 95%. Produk reaktor keluar pada suhu 292 o C. c. Unit Pemurnian Awal Unit pemurnian ini meliputi absorber (AB). Perkloroetilen yang masih tercampur dengan fraksi berat (etilen diklorida) dan fraksi ringan (hydrogen klorida) selanjutnya diumpankan kedalam absorber (AB), guna

20 memisahkan hydrogen klorida sehingga perkloroetilen bebas dari kandungan fraksi ringan. Pemisahan hydrogen klorida ini dilakukan dengan bantuan air. d. Unit Pemurnian Akhir Tujuan unit ini untuk memperoleh produk perkloroetilen dengan spesifikasi yang diinginkan. Hasil pemurnian awal masuk ke menara distilasi (MD). Menara distilasi ini berfungsi untuk memisahkan perkloroetilen sebagai produk utama dari bahan lainnya. Hasil bawah perkloroetilen 99%. kemudian dialirkan ke reboiler. Dari reboiler sebagian diambil sebagai produk. Produk kemudian dialirkan ke tangki penyimpan (T-03). 2.4 Neraca Massa dan Neraca Panas 2.4.1 Neraca Massa 1 Neraca Massa di sekitar Reaktor No Komponen Input (kg/j) Output (kg/j) Arus 1 Arus 2 Arus 3 1 C 2 H 4 Cl 2 1201,8195 60,0909 2 HCl 0,0885 1682,7282 3 Cl 2 2583,3435 129,1671 4 N 2 0,5107 0,5107 5 C 2 Cl 4 1913,2653 Total 1201,9081 2583,8543 3785,7624 3785,7624 3785,7624 2 Neraca Massa di sekitar Absorber

21 No Komponen Input (kg/j) Output (kg/j) Arus 3 Arus 4 Arus 5 Arus 6 1 C 2 H 4 Cl 2 60,0909 60,0909 2 HCl 1682,7282 0,0016 1682,727 3 Cl 2 129,1671 129,1671 4 N 2 0,5107 0,5107 5 C 2 Cl 4 1913,2653 1913,2653 6 H 2 O 3125,0635 3125,064 Total 3785,7624 3125,0635 2103,0358 4807,79 6910,8259 6910,8259 3 Neraca Massa di sekitar Menara distilasi No Komponen Input (kg/j) Output (kg/j) Arus 5 Arus 7 Arus 8 1 C 2 H 4 Cl 2 60,0909 41,1515 18,9393 2 HCl 0,0016 0,0016 3 Cl 2 129,1671 129,1671 4 N 2 0,5107 0,5107 5 C 2 Cl 4 1913,2653 38,2653 1875 Total 2103,0358 209,0964 1893,9393 2103,0358 2103,0358 2.4.2 Neraca Panas 1 Neraca Panas di sekitar Reaktor

22 No Komponen Input Output Arus 1 Arus 2 Qr Arus 3 Q diserap pendingin 1. C 2 H 4 Cl 2 191707 26055 2. HCl 12,4005 563902 3. Cl 2 210779 4. N 2 88,6276 213 5. C 2 Cl 4 529893 3106900 2804447 Total 191719 210868 3106900 1120064 2804447 3509488 3509488 2 Neraca Panas di sekitar Absorber input No Komponen Arus 3 Arus 4 Q Output Arus 5 Arus 6 Q penguapan pelarutan 1. C 2 H 4 Cl 2 15491 1,9897 2. HCl 360449 719287 5,55E-05 213995 7,45E+05 3. Cl2 17135 2,5429 4. N 2 142 0,0219 5. C 2 Cl 4 3,285E+05 45,341 6. H 2 O 65482 547036 Total 721730 65482 719287 49,8959 761032 7,45E+05 1,5065E+06 1,5065E+06

23 3 Neraca Panas di sekitar Menara distilasi No Komponen Input Output Arus 5 Qr Arus 7 Arus 8 Qc 1. C 2 H 4 Cl 2 47,9262-1271 4,4586E-15 2. HCl 0,1212-0,4708 7,1761E-10 3. Cl2 5640-16881 0,0098 4. N 2 4655-6687 2485 5. C 2 Cl 4 103801-4266 165940 124488 99312 Total 114144 124488-29106 168426 99312 238633 238633 2.5 Lay Out Pabrik dan Lay Out Peralatan proses 2.5.1 Lay Out Pabrik Lay out pabrik adalah tempat kedudukan dari bagian-bagian pabrik, yang meliputi tempat bekerjanya karyawan, tempat peralatan, tempat penimbunan bahan baik bahan baku maupun produk, ditinjau dari segi hubungan satu dengan yang lain. Tata letak pabrik harus dirancang sedemikian rupa sehingga penggunaan areal pabrik harus dipikirkan penempatan alat-alat produksi dari keamanan, keselamatan dan kenyamanan bagi karyawan dapat dipenuhi. Selain peralatan yang tercantum didalam flowsheet proses, beberapa bangunan fisis lain seperti kantor, poliklinik, mushola, laboratorium, kantin, fire safety, pos

24 penjagaan harus ditempatkan pada bagian yang tidak mengganggu jalannya proses. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam perancangan tata letak pabrik adalah: 1 Perluasan pabrik dan kemungkinan penambahan bangunan Untuk mengantisipasi kemungkinan kebutuhan tempat yang timbul di masa mendatang, maka perluasan pabrik sudah harus dimasukkan ke dalam perhitungan sejak awal. Sejumlah area khusus harus disiapkan untuk dipakai sebagai tempat penambahan peralatan, penambahan kapasitas pabrik atau juga pengolahan produk dari pabrik menjadi produk lain. 2 Keamanan Untuk keamanan, pabrik harus melakukan penempatan alat-alat pengaman seperti hidran dan penampung air yang cukup, hal ini untuk mengantisipasi kebakaran. Tangki penyimpan bahan atau produk berbahaya harus diletakkan di area khusus serta perlu adanya jarak antara bangunan satu dengan bangunan yang lain, guna untuk memberikan pertolongan dan menyediakan jalan bagi karyawan yang hendak menyelamatkan diri bila terjadi musibah. 3 Luas area yang tersedia Harga tanah yang seringkali membatasi kemampuan penyediaan area, menyebabkan pemakaian tempat harus disesuaikan dengan area yang tersedia. Jika harga tanah amat mahal, maka diperlukan efisiensi

25 dalam pemakaian ruangan, sehingga peralatan tertentu diletakkan di atas peralatan yang lain, atau ruangan diatur sedemikian rupa agar menghemat tempat. 4 Instalasi dan utilitas Penempatan pesawat proses sedemikian rupa sehingga petugas dapat dengan mudah mencapainya, dapat menjamin kelancaran operasi serta memudahkan perawatannya. Hal ini dapat dilakukan dengan jalan pemasangan dan distribusi yang baik dari gas, udara, steam, dan listrik. 2.5.2 Lay Out Peralatan Proses Lay out peralatan proses adalah tempat kedudukan dari alat-alat yang digunakan dalam proses produksi. Tata letak alat-alat proses harus dirancang sedemikian rupa sehingga : o Mengefektifkan penggunaan luas lantai o Kelancaran proses produksi terjamin o Biaya material handling menjadi rendah, sehingga akan terhindar dari pengeluaran untuk hal yang tidak penting. o Jika lay out peralatan proses diatur sedemikian rupa sehingga uruturutan dalam proses produksi lancar, maka perusahaan tidak perlu membeli alat angkut yang mahal. o Karyawan akan lebih puas dan nyaman ketika bekerja.

26 o Semangat kerja karyawan meningkat, sehingga produktivitas kerjanya juga meningkat. BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES 3.1 Reaktor Kode Fungsi : R : sebagai tempat berlangsungnya reaksi klorinasi antara etilen diklorida dan klorin menghasilkan perkloroetilen Tipe Design : Reaktor fixed bed multitubular non isotermal non adiabatis : 1 1 shell and tube Kondisi Operasi : Suhu : 200 440 ºC Tekanan Waktu tinggal : 1 atm : 13,20365 s

27 Spesifikasi : a. Tube Panjang IDt ODt : 7,15 m : 0,033782 m : 0,0381 m at : 9,03224. 10-4 m 2 Jumlah : 1882 Susunan : Triangular, dengan pitch : 1,875 in Jumlah pass : 1 Material : Stainless Steel SS 240 grade 316 b. Shell IDs Tebal shell : 2,3114 m : 1 / 2 in Baffle space : 0,57785 Jumlah : 1 Jumlah pass : 1 Material : Stainless Steel SS 240 grade 316 c. Head Bentuk Tinggi Tebal : Flanged and standard dished head : 0,4303 m : ½ in Volume : 36,925 ft 3 = 1,0456 m 3

28 Material : Stainless Steel SS 240 grade 316 d. Reaktor Diameter Tinggi : 1,72 m : 7,15 m Volume : 1132,813 ft 3 = 32,07786 m 3 e. Ukuran Pipa Diameter pipa umpan masuk dan keluar reaktor : 16 in SN 20 Diameter pipa pendingin masuk dan keluar reaktor : 8,625 in SN 30 3.2 Absorber Kode Fungsi : AB : Untuk menyerap gas hydrogen klorida menggunakan penyerap air Tipe : Menara absorber dengan packing Kondisi operasi : Suhu : 292 ºC Tekanan : 2 atm Spesifikasi : a. Kolom / shell Diameter Tinggi Tebal : 0,680499935 m : 4,211217682 m : 0,25 in

29 Material : Carbon Steel SA 283 Grade C b. Head Tipe Tinggi Tebal Material : Torispherical dished head : 0,263578 m : 0,25 in : Carbon Steel SA 283 Grade C c. Packing Jenis packing Ukuran : Raschig ring : 1 in 3.3. Menara distilasi Kode Fungsi : MD : untuk memperoleh produk perkloroetilen dengan spesifikasi yang diinginkan. Tipe : Menara distilasi dengan packing Spesifikasi : a. Kondisi operasi : Tekanan = 1 Suhu = 115,21 C b. Kolom/shell Diameter bawah/atas = 4,6257976 m = 3,071472 m Tinggi = 6,59 m

30 Tebal bag.atas = 0,3125 in = 0,0079375 m Tebal bag.bwh = 0,3125 in = 0,0079375 m Material = Carbon steel SA 283 Grade C c. Head Tipe = Thorisperical dished head Tebal bag.atas = 0,3125 in = 0,008 m Tinggi bag.atas = 0,6788 m Tebal bag.bwh = 0,3125 in = 0,008 m Tinggi bag.bwh = 0,8947 m Material = Carbon steel SA 283 Grade C d.packing Jenis packing Ukuran : Pall ring : 2-3 in 3.4. Vaporiser (V) Kode : V-01 Fungsi Jenis : menguapkan etilen diklorida cair dari tangki penyimpan (T-01) : Shell and Tube exchanger, horizontal, counter flow Tipe HE : 1-4 Beban panas : 210413,068 Btu/jam Luas transf. panas : 21,96598 ft 2 Dimensi :

31 shell Diameter dalam Jarak baffle : 10 in. : 7.5 in. tubes Diameter luar : 1 in. BWG : 14 shell Panjang Jumlah pipa : 1.25 in trianguler pitch. : 20 ft. : 26 buah. Pemanas : steam jenuh (20 Psi, 109 ºC) Kebutuhan pemanas: 99,4076 kg/jam. Bahan Jumlah : Carbon Steel SS-304 : 1 buah 3.5. HEAT EXCHANGER 3.5.1 HEAT EXCHANGER Kode Fungsi : HE-01 : Memanaskan umpan etilen diklorida dari vaporizer (VP-01) ke reaktor Tipe : Double pipe Spesifikasi Beban : 144032,6988 Kj/jam Luas area transfer : 2,79419 m 2 Hairpin

32 Jumlah hairpin : 3 Panjang : 3,6576 m Pipa Luar (Annulus) Fluida Suhu Kapasitas Diameter : Fluida dingin, umpan reaktor : 141,4155 C : 1201,908107 kg/jam : 0,913789 in Bahan konstruksi : Carbon steel Pipa dalam (inner pipe) Fluida Suhu Kapasitas Diameter : Fluida panas (steam) : 214,0722 C : 168,7467505 Kg/jam : 1,38 in Bahan konstruksi : Carbon steel 3.5.2. HEAT EXCHANGER Kode Fungsi : HE-02 : Memanaskan umpan klorin dari ekspander (E) ke reaktor

33 Tipe : Double pipe Spesifikasi Beban : 227509,7565 Kj/jam Luas area transfer : 3,00731 m 2 Hairpin Jumlah hairpin : 3 Panjang : 3,6576 m Pipa Luar (Annulus) Fluida Suhu Kapasitas Diameter : Fluida dingin, umpan reaktor : 115,2134425 C : 2583,854309 kg/jam : 0,913789 in Bahan konstruksi : carbon steel Pipa dalam (inner pipe) Fluida Suhu Kapasitas Diameter : Fluida panas (steam) : 214,0722 C : 120,903206 Kg/jam : 1,38 in Bahan konstruksi : Carbon steel 3.6 Kondensor Kode Fungsi : CD : Mengkondensasikan hasil atas menara destilasi

34 Tipe : double pipe exchanger Spesifikasi Duty : 99312,9 kj/j Luas transfer panas : 20,319307 ft 2 Ukuran exchanger (IPS) : 2 x 1,25 (SN 40) Panjang hairpin : 12 ft = 3,6576 m Kondisi operasi Suhu fluida dingin : 35 o C Suhu fluida panas : 63,855 o C 3.7 Reboiler Kode Fungsi Tipe : RE : Menguapkan sebagian hasil bawah menara destilasi : kettle reboiler Spesifikasi Duty : 124488,2181 Kj Luas transfer panas : 330,999 m 2 Tube side Fluida : Steam Tekanan : 1 atm

35 Suhu masuk : 130,694 o C Suhu keluar : 130,694 o C Kapasitas : 5880,742658 kg/jam OD tube : 0,75 in BWG : 16 Susunan : triangular pitch PT : 1 in Panjang : 25 ft = 7,62 m Jumlah : 726 Passes : 2 Material : Carbon Steel SA 283 grade C Shell side Fluida : hasil bawah destilasi Tekanan : 1 atm Suhu masuk : 120,1565 o C Suhu keluar : 120,1565 o C Kapasitas : 1893,939394 kg/jam ID shell : 31 in Passes : 2 Material : Carbon Steel SA 283 grade C

36 3.8 Accumulator Tabel 3.1 Spesifikasi Accumulator Kode Fungsi Tipe ACC Menampung cairan dari Kondensor Horizontal drum Kondisi operasi : Tekanan (atm) 1 Suhu (ºC) 63,855 Spesifikasi : Drum / shell Diameter (m) 1,078

37 Panjang (m) 3,2339 Tebal (in) 0,1875 Material Carbon Steel SA-283 grade C Head Tebal (in) 0,25 Tinggi (in) 9,1035 Jenis Material Torispherical dished head Carbon Steel SA-283 grade C 3.9 Pompa 3.9.1 Pompa Kode : P-01 Fungsi Tipe : Mengalirkan EDC dari tangki penyimpan ke vaporizer : Sentrifugal Jumlah : 1 Kapasitas : 163,02689 m 3 /j Power pompa Power motor : 4,02307 Hp : 5,36409 Hp Efisiensi pompa : 60% Efisiensi motor : 75% NPSH required : 6 m

38 NPSH available Bahan konstruksi : 6,79659 m : Carbon Steel SA-285 Grade C Pipa : Nominal : 12 in SN : 30 OD pipa ID pipa : 12,8 in : 12,09 in 3.9.2 Pompa A inside : 115 in 2 Kode : P-02 Fungsi Tipe : Mengalirkan air ke absorber : Sentrifugal Jumlah : 1 Kapasitas : 3,12506 m 3 /j Power pompa Power motor : 0,67051 Hp : 0,89401 Hp Efisiensi pompa : 60% Efisiensi motor : 75% NPSH required NPSH available Bahan konstruksi : 3 m : 45,18361 m : Carbon Steel SA-285 Grade C Pipa : Nominal : 1,5 in SN : 40 OD pipa : 1,9 in

39 ID pipa : 1,61 in 3.9.3 Pompa A inside : 2,04 in 2 Kode : P-03 Fungsi Tipe : Mengalirkan refluks MD : Sentrifugal Jumlah : 1 Kapasitas : 0,23482 m 3 /j Power pompa Power motor : 0,67051 Hp : 0,89401 Hp Efisiensi pompa : 60% Efisiensi motor : 75% NPSH required NPSH available Bahan konstruksi : 3 m : 4,74276 m : Carbon Steel SA-285 Grade C Pipa : Nominal : 0,375 in SN : 40 OD pipa ID pipa : 0,675 in : 0,493 in 3.9.4 Pompa A inside : 0,192 in 2 Kode : P-04 Fungsi : Mengalirkan hasil bawah MD ke tangki perkloroetilen

40 (T-03) Tipe : Sentrifugal Jumlah : 1 Kapasitas : 1,30758 m 3 /j Power pompa Power motor : 0,67051 Hp : 0,89401 Hp Efisiensi pompa : 60% Efisiensi motor : 75% NPSH required NPSH available Bahan konstruksi : 3 m : 3,28949 m : Carbon Steel SA-285 Grade C Pipa : Nominal : 1,3 in SN : 40 OD pipa ID pipa : 1,66 in : 1,38 in A inside : 1,5 in 2 3.10 Kompresor Kode Fungsi : K : Untuk mengkompresi produk reaktor dari 1 atm menjadi 2 atm Tipe Suhu masuk : Single stage Centrifugal Compressor : 292,1644 o C

41 Suhu keluar Daya : 301,907 o C : 2,131378 Hp 3.11 Ekspander Kode Fungsi : E : Untuk menurunkan tekanan dari tangki klorin (T-02) dari 14,7 atm menjadi 1 atm Suhu masuk Suhu keluar Daya : 30 o C : 30,42688 o C : 0,59245 Hp 3.12 Tangki Penyimpan 3.12.1 Tangki Penyimpan Etilendiklorida Kode : T-01 Fungsi Tipe Jumlah : Menyimpan bahan baku Etilendiklorida selama 7 hari : Vertical Tank, Flat Bottom, Conical Roof : 1 buah Kapasitas : 179,322 m 3 Kondisi operasi : Suhu : 30 ºC Tekanan : 1 atm Dimensi Tangki : Diameter Tinggi : 7,6201 m : 5,4865 m

42 Material : Carbon Steel SA 283 Grade C 3.12.2 Tangki Penyimpan Klorin Kode : T-02 Fungsi Tipe Jumlah : Menyimpan bahan baku Cl 2 selama 7 hari : spherical : 1 buah Kapasitas : 328,121 m 3 Kondisi operasi : Suhu : 30 ºC Tekanan : 14,7 atm Dimensi Tangki : Diameter : 8,5589 m Material : Carbon Steel SS 304 3.12.3 Tangki Penyimpan Perkloroetilen Kode : T-03 Fungsi Tipe Jumlah : Menyimpan produk perkloroetilen selama 30 hari : Vertical Tank, Flat Bottom, Conical Roof : 1 buah Kapasitas : 936,456 m 3 Kondisi operasi : Suhu : 30 ºC Tekanan : 1 atm Dimensi Tangki :

43 Diameter Tinggi Material : 9,1441 m : 14,6306 m : Carbon Steel SA 283 Grade C 3.12.4 Tangki Penyimpan HCl Kode : T-04 Fungsi Tipe Jumlah : Menyimpan produk HCl selama 30 hari : Vertical Tank, Flat Bottom, Conical Roof : 1 buah Kapasitas : 383,951 m 3 Kondisi operasi : Suhu : 30 ºC Tekanan : 1 atm Dimensi Tangki : Diameter Tinggi : 7,620093 m : 9,144111 m Material : Stainless Steel SS 304

44 BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM 4.1. Unit Pendukung Proses Utilitas merupakan unit penunjang proses produksi yang merupakan bagian penting untuk menunjang berlangsungnya proses suatu pabrik. Utilitas di pabrik pembuatan Perkloroetilen yang dirancang antara lain meliputi unit pengadaan air, unit pengadaan steam, unit pengadaan udara tekan, unit pengadaan listrik, dan unit pengadaan bahan bakar. 1. Unit pengadaan air Unit ini bertugas untuk menyediakan dan mengolah air untuk memenuhi kebutuhan air sebagai berikut :

45 - Air pendingin - Air umpan boiler - Air konsumsi umum dan sanitasi - Air umpan absorber 2. Unit pengadaan steam Unit ini bertugas menyediakan kebutuhan steam sebagai media pemanas untuk alat-alat heat exchanger dan reboiler. 3. Unit pengadaan udara tekan Unit ini bertugas untuk menyediakan udara tekan untuk kebutuhan instrumentasi pneumatic, untuk penyediaan udara tekan di bengkel, untuk kebutuhan umum yang lain. 4. Unit pengadaan listrik Unit ini bertugas menyediakan listrik sebagai tenaga penggerak untuk peralatan proses, keperluan pengolahan air, peralatan-peralatan elektronik atau listrik AC, maupun untuk penerangan. Listrik disuplai dari PLN dan dari generator sebagai cadangan bila listrik dari PLN mengalami gangguan. 5. Unit pengadaan bahan bakar Unit ini bertugas menyediakan bahan bakar untuk keperluan boiler dan generator. 6. Unit pengolahan limbah / air buangan Unit ini berfungsi mengolah limbah buangan industri yang dihasilkan dari seluruh area pabrik.

46 4.1.1. Unit Pengadaan Air 1. Air Pendingin Sumber bahan baku : a. Air permukaan yaitu air sungai yang letaknya berdekatan dengan pabrik. Air permukaan digunakan sebagai air pendingin dan umpan boiler, mengingat kebutuhannya yang cukup besar. b. Air tanah atau air dalam digunakan sebagai air konsumsi dan sanitasi. Hal ini dikarenakan kebutuhannya yang hanya sedikit juga agar lebih mudah diolah dan memenuhi standar kesehatan. Alasan digunakannya air sungai atau raw water sebagai media pendingin adalah karena faktor-faktor sebagai berikut : a. Air sungai dapat diperoleh dalam jumlah yang besar dengan biaya murah b. Mudah dalam pengaturan dan pengolahannya c. Dapat menyerap sejumlah panas persatuan volume yang tinggi d. Tidak terdekomposisi Air pendingin digunakan sebagai media pendingin kondensor dan heat exchanger. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengolahan air sungai sebagai pendingin adalah : a. Kesadahan (hardness) yang dapat menimbulkan kerak. b. Zat besi yang ada pada air dapat menyebabkan korosi Jumlah air sungai yang dibutuhkan sebagai media pendingin adalah :

47 Nama alat Kebutuhan air pendingin (kg/jam) Heat Exchanger 66772,54762 Kondensor 2364,5928 Total 69137,1404 Sedangkan untuk Cooling Tower dibutuhkan make up sebesar 1324,36 kg/jam. 2. Air Umpan Boiler Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam penanganan air umpan boiler adalah sebagai berikut : a. Kandungan yang dapat menyebabkan korosi yang berupa larutan asam dan gas-gas terlarut. b. Kandungan yang menyebabkan kerak (scale forming) Pembentukan kerak disebabkan karena adanya kesadahan dan suhu tinggi yang biasanya berupa garam-garam karbonat dan silikat. c. Kandungan yang menyebabkan pembusaan (foaming) Air yang diambil dari proses pemanasan bisa menyebabkan foaming pada boiler karena adanya zat-zat organik, anorganik, dan zat-zat yang tidak larut dalam jumlah besar. Efek pembusaan terjadi pada alkalinitas tinggi.

48 Jumlah air umpan boiler adalah sebesar = 7523,76 kg/jam 3. Konsumsi Umum dan Sanitasi Sumber air untuk keperluan konsumsi dan sanitasi berasal dari sumber air dalam tanah. Air digunakan untuk kebutuhan air minum, laboratorium, kantor, perumahan dan pertamanan. Air konsumsi dan sanitasi harus memenuhi beberapa syarat, yang meliputi syarat fisik, kimia dan bakteriologis. a. Syarat fisik : - suhu di bawah suhu udara luar - warna jernih - tidak berasa dan tidak berbau b. Syarat kimia : - tidak mengandung zat organik maupun anorganik - tidak beracun c. Syarat bakteriologis : - tidak mengandung bakteri-bakteri, terutama bakteri pathogen Jumlah air tanah untuk konsumsi dan sanitasi adalah 1336,908 kg/jam (1,3427 m 3 /jam). Pengolahan air pendingin dan air umpan boiler

49 Pengolahan air pendingin dan umpan boiler dilakukan secara fisik dan juga kimia. Yaitu dengan aerasi dan filtrasi kemudian diinjeksi dengan zat inhibitor penghilang kerak. Khusus untuk air boiler perlu adanya proses demineralisasi untuk mencegah kerak pada boiler, begitu juga dengan air umpan absorber. Air sungai ditampung pada bak pengendap untuk mengendapkan kotorankotoran yang terbawa, setelah itu dialirkan pada tangki penampung. Air di tangki penampung ini kemudian diinjeksi dengan : 1. Alum sebagai flokulan 2. Koagulan aid untuk mengatur ph (6,4-6,7) 3. Kalsium hipoklorit atau gas klor sebagai disinfektan. Dari tangki penampung kemudian dimasukkan ke dalam Clarifier untuk mengendapkan flok-flok. Flok-flok ini kemudian di-blow down. Setelah itu air yang telah bersih dari flok-flok dimasukkan ke dalam sand filter untuk menghilangkan partikel-partikel halus. Air dari sand filter lalu ditampung dalam bak penampung sementara. Di dalam bak penampung sementara ini air mendapat dua perlakuan, yaitu : 1. untuk air pendingin diinjeksi dengan bahan kimia berupa fosfat yang berguna untuk mencegah timbulnya kerak dan juga dispersan untuk mencegah terjadinya penggumpalan fosfat. 2. air umpan boiler dan absorber dilakukan proses antara lain :

50 a. demineralisasi untuk menghilangkan Ca 2+, Mg 2+, Na +, HCO - 3, SO 2-4, dan Cl -. Proses demineralisasi ini dilakukan dalam Cation dan Anion Exchanger. b. Penghilangan gas terlarut dalam deaerator terutama gas O 2 dan CO 2 karena menyebabkan korosi pada pipa. Pengolahan air konsumsi dan sanitasi Air yang berasal dari dalam tanah atau alam (air baku) pada umumnya belum memenuhi persyaratan yang diperlukan, biasanya mengandung material penyebab foaming, oksigen bebas dan kadang mengandung asam, sehingga harus menjalani proses pengolahan terlebih dahulu. Tahapan pengolahan air konsumsi dan sanitasi meliputi : 1. Aerasi, merupakan proses mekanis penghembusan air dengan udara. Proses ini bertujuan untuk menghilangkan gas-gas terlarut dan kadar besi yang terlarut dalam air. Terjadi proses oksidasi yang menjadikan besi terlarut menjadi endapan besi yang tidak larut. Proses aerasi dilakukan dalam suatu unit yang disebut aerator. Untuk menaikkan ph air ditambahkan NaOH sehingga ph air menjadi netral.

51 2. Penghilangan besi, merupakan suatu unit saringan bertekanan yang mengandung MgO 2 untuk menyaring endapan besi yang tidak sempat mengendap di aerator. Alat yang digunakan biasa disebut Iron Removal Filter. 3. Demineralisasi, merupakan unit penukar anion dan katoin untuk menghilangkan mineral terlarut dalam air, seperti Ca 2+, Mg 2+, Na +, HCO - 3, SO 2-4, Cl -. Sebagai resin penukar kation dapat digunakan asam kuat dan sebagai resin penukar anion dapat digunakan basa kuat. 4. Deaerasi, merupakan proses penghilangan gas-gas terlarut, terutama oksigen dan karbon dioksida dengan cara pemanasan menggunakan steam. Oksigen terlarut dapat merusak baja. Gas-gas ini kemudian dibuang ke atmosfer. Setelah mengalami proses deaerasi diinjeksikan Oxygen scavanjing yaitu larutan hidroquinon untuk mengikat gas oksigen yang masih terbawa dan juga diinjeksikan larutan morpoline (C 4 H 9 NO) untuk mencegah korosi pada pipa-pipa. Total kebutuhan air tanah : Air umpan boiler Air konsumsi dan sanitasi Total kebutuhan = 7523,76 kg/jam = 1336,908 kg/jam = 8860,67 kg/jam Untuk keamanan dipakai 10% berlebih maka Total kebutuhan = 9746,73 kg/jam

52 Pemompaan air tanah Untuk memompakan air tanah dengan jumlah di atas dan untuk mengatasi perbedaan tekanan karena beda elevasi dan penurunan tekanan pada perpipaan, maka diperlukan jenis single stage centrifugal pump dengan daya pompa 9 HP (6 kw) dan daya motor 9 HP, dengan bahan konstruksi Carbon steel SA 283 grade C. 4.1.2 Unit Pengadaan Steam Steam yang diproduksi pada pabrik Perkloroetilen ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan panas pada heater, reboiler dan umpan reaktor. Untuk memenuhi kebutuhan steam digunakan reboiler. Kebutuhan steam ini dapat dipenuhi dengan satu buah boiler pipa api. Spesifikasi steam yang digunakan adalah sebagai berikut : Tekanan : 198,557 psi Suhu : 194 C Jumlah : 7523,76 kg/jam Umpan air terdiri dari 20% make up dan 80% kondensat. Maka make up air untuk boiler adalah 1504,752 kg/jam dan kondensat 6019,008 kg/jam. 4.1.3 Unit Pengadaan Udara Tekan Udara tekan dipergunakan untuk :

53 1. Media instrumentasi 2. Pneumatik test Kebutuhan udara tekan diperkirakan sebanyak 200 m 3 /jam pada tekanan 100 psi, dan suhu 30 o C. Untuk memenuhi kebutuhan udara tersebut digunakan satu buah Single Stage Reciprocating Compressor dengan daya 13 HP. 4.1.4 Unit Pengadaan Listrik Kebutuhan tenaga listrik di pabrik Perkloroetilen ini dipenuhi oleh PLN dan sebagai cadangan digunakan generator yang dikelola sendiri. Generator yang digunakan adalah generator arus bolak-balik dengan pertimbangan : 1. tenaga listrik yang dihasilkan cukup besar 2. tegangan dapat dinaikkan atau diturunkan sesuai dengan kebutuhan transformer Kebutuhan listrik di pabrik ini antara lain terdiri dari : Listrik untuk keperluan proses dan utilitas Listrik untuk penerangan Listrik untuk AC Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi : 99,25 kw : 106,92 kw : 15 kw : 10 kw

54 Jumlah kebutuhan listrik total : 784,21 kw Jumlah kebutuhan listrik sebesar ini disuplai oleh PLN. Generator digunakan jika pasokan listrik dari PLN mengalami gangguan. Spesifikasi generator yang dibutuhkan Tipe Kapasitas Tegangan : AC generator : 450 kw : 220/360 Volt Efisiensi : 80% Jumlah : 1 buah Bahan bakar : solar 4.1.5 Unit Pengadaan Bahan Bakar Unit pengadaan bahan bakar mempunyai tugas untuk memenuhi kebutuhan bahan bakar pada boiler dan generator. Jenis bahan bakar yang digunakan adalah solar yang diperoleh dari Pertamina dan distributornya. Pemilihan bahan bakar cair tersebut didasarkan pada beberapa alasan : 1. Mudah didapat 2. Kesetimbangan terjamin 3. Mudah dalam penyimpanan Kebutuhan bahan bakar solar : 1. Untuk boiler = 0,264798 m 3 /jam 2. Untuk generator = 0,066788 m 3 /jam Kebutuhan bahan bakar solar total 0,331586 m 3 /jam. 4.1.5 Unit Pengolah Limbah

55 Air buangan dari laboratorium dan limbah cair proses dilakukan pengolahan dengan perlakuan yang sama karena mempunyai karakteristik yang sama yaitu mengandung bahan-bahan kimia yang harus dipisahkan dengan proses kimia. Untuk limbah cair sebelum dibuang perlu diperhatikan : 1. ph (keasaman) Menurut peraturan ph air limbah yang diijinkan adalah 6 9 2. Limbah organik dan anorganik Limbah ini biasanya berupa asam klorida dan nitrogen yang tidak ekonomis untuk dilakukan pengolahan lebih lanjut, dll. 3. COD (Chemical Oxygen Demand) Merupakan bilangan yang menunjukkan jumlah oksigen yang dibutuhkan bahan oksidan untuk mengoksidasi bahan organik yang terdapat dalam cairan. COD yang diijinkan 40 100 ppm. 4. BOD (Biological Oxygen Demand) Menunjukkan jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme hidup untuk mengoksidasi bahan-bahan buangan dalam air. BOD yang diijinkan 20 50 ppm. 5. Logam Berat Limbah cair yang dihasilkan di pabrik Perkloroetilen ini berupa hydrogen klorida. Limbah cair tersebut dikirim ke Unit Pengolah Limbah (UPL) sebelum dibuang. Sedangkan untuk limbah gas, yang

56 berupa nitrogen akan dibakar di Burning Pit untuk memecah rantai karbonnya dan dibuang ke udara sebagai karbon dioksida. 4.2 Laboratorium Laboratorium merupakan bagian yang sangat penting dalam menunjang kelancaran proses produksi dan menjaga mutu produk. Dengan data yang diperoleh dari laboratorium maka proses produksi akan selalu dapat dikontrol dan dapat dijaga mutu produk sesuai dengan spesifikasi yang diharapkan. Di samping itu juga berperan dalam pengendalian pencemaran lingkungan. Laboratorium berada di bawah bidang teknik dan perekayasaan yang mempunyai tugas pokok antara lain : 1. Sebagai pengontrol kualitas bahan baku dan pengontrol kualitas produk. 2. Sebagai pengontrol terhadap proses produksi dengan melakukan analisa terhadap pencemaran lingkungan. 3. Sebagai kontrol terhadap mutu air pendingin, air umpan boiler, dan lainlain yang berkaitan langsung dengan proses produksi. Laboratorium melaksanakan kerja 24 jam sehari dalam kelompok kerja shift dan non shift : 1. Kelompok shift Kelompok ini melaksanakan tugas pemantauan dan analisa-analisa rutin terhadap proses produksi. Dalam melaksanakan tugasnya, kelompok ini

57 menggunakan sistem bergilir, yaitu sistem kerja shift selama 24 jam dibagi menjadi 4 shift. Masing-masing shift bekerja selama 8 jam. 2. Kelompok non shift Kelompok ini mempunyai tugas melakukan analisa khusus yaitu analisa yang sifatnya tidak rutin dan menyediakan reagen kimia yang diperlukan di laboratorium. Dalam rangka membantu kelancaran pekerjaan kelompok shift, kelompok ini melaksanakan tugasnya di laboratorium utama dengan tugas antara lain : - Menyediakan reagen kimia untuk analisa laboratorium - Melakukan analisa bahan buangan penyebab polusi - Melakukan penelitian atau percobaan untuk membantu kelancaran produksi Dalam melaksanakan tugasnya, bagian laboratorium dibagi menjadi laboratorium fisik, laboratorium analitik, dan laboratorium penelitian dan pengembangan. 1. Laboratorium fisik Bagian ini bertugas mengadakan pemeriksaan atau pengamatan terhadap sifat-sifat bahan baku dan produk. Pengamatan yang dilakukan yaitu antara lain : - specific gravity - viscousity

58 - kandungan air 2. Laboratorium analitik Bagian ini bertugas mengadakan pemeriksaan terhadap bahan baku dan produk mengenai sifat-sifat kimianya. Analisa yang dilakukan antara lain : - kadar produk - kandungan logam berat - kandungan logam 4. Laboratorium penelitian dan pengembangan Bagian ini bertujuan untuk mengadakan penelitian, misalnya : - Diversifikasi produk - Perlindungan terhadap lingkungan Di samping mengadakan penelitian rutin, laboratorium ini juga mengadakan penelitian yang sifatnya non rutin, misalnya penelitian terhadap produk di unit tertentu yang tidak biasanya dilakukan penelitian guna mendapatkan alternatif lain terhadap penggunaan bahan baku. Alat analisa penting yang dilakukan antara lain : 1. Atomic Absorption Spectrofotometer (AAS), untuk menganalisa logam berat dan hidrokarbon 2. Water Content Tester, untuk menganalisa kadar air 3. Hidrometer, untuk mengukur spesifik gravity 4. Viscometer, untuk mengukur viskositas produk.

59 BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN 5.1. Bentuk Perusahaan Pabrik Perkloroetilen yang akan didirikan direncanakan mempunyai : Bentuk Lapangan Usaha Lokasi Perusahaan : Perseroan Terbatas (PT) : Industri Perkloroetilen : Kawasan industri Cilegon, Banten, Jawa Barat Alasan pemilihan bentuk perusahaan ini adalah didasarkan atas beberapa faktor, sebagai berikut : 1. Mudah untuk mendapatkan modal, yaitu dengan menjual saham perusahaan.

60 2. Tanggung jawab pemegang saham terbatas, sehingga kelancaran produksi hanya dipegang oleh pemimpin perusahaan. 3. Pemilik dan pengurus perusahaan terpisah satu sama lain, pemilik perusahaan adalah para pemegang saham dan pengurus perusahaan adalah direksi beserta stafnya yang diawasi oleh Dewan Komisaris. 4. Kelangsungan perusahaan lebih terjamin, karena tidak terpengaruh dengan berhentinya : a. Pemegang saham b. Direksi beserta stafnya c. Karyawan perusahaan 5. Efisiensi dari manajemen Para pemegang saham dapat memilih orang yang ahli sebagai Dewan Komisaris dan Direktur Utama yang cukup cakap dan berpengalaman. 6. Lapangan usaha lebih luas Suatu Perseroan Terbatas (PT) dapat menarik modal yang sangat besar dari masyarakat, sehingga dengan modal ini PT dapat memperluas usahanya. 5.2. Struktur Organisasi Salah satu faktor yang menunjang kemajuan perusahaan adalah struktur organisasi yang terdapat dan dipergunakan oleh perusahaan tersebut. Untuk

61 mendapatkan suatu sistem yang terbaik, maka perlu diperhatikan beberapa pedoman antara lain : Perumusan tujuan perusahaan dengan jelas Pendelegasian wewenang Pembagian tugas kerja yang jelas Kesatuan perintah dan tanggung jawab Sistem pengontrol atas pekerjaan yang telah dilaksanakan Organisasi perusahaan yang fleksibel Dengan berprinsip pada pedoman tersebut maka diperoleh struktur organisasi yang baik yaitu sistem Line and Staff. Pada sistem ini garis kekuasaan lebih sederhana dan praktis. Kebaikan dalam pembagian tugas kerja seperti yang terdapat dalam sistem organisasi fungsional adalah seorang karyawan hanya akan bertanggung jawab pada seorang atasan saja. Sedangkan untuk mencapai kelancaran produksi maka perlu dibentuk staf ahli yang terdiri dari orang-orang ahli dibidangnya. Staf ahli akan memberi bantuan pemikiran dan nasehat kepada tingkat pengawas, demi tercapainya tujuan perusahaan. Ada 2 kelompok orang yang berpengaruh dalam menjalankan organisasi garis dan staf, yaitu : 1. Sebagai garis atau lini yaitu orang-orang yang melaksanakan tugas pokok organisasi dalam rangka mencapai tujuan.

62 2. Sebagai staf yaitu orang-orang yang melakukan tugas sesuai dengan keahliannya dalam hal ini berfungsi untuk memberi saran-saran kepada unit operasional. Pemegang saham sebagai pemilik perusahaan dalam pelaksanaan tugas sehari-harinya diwakili oleh Dewan Komisaris, sedangkan tugas untuk menjalankan perusahaan dilaksanakan oleh Direktur Utama dibantu oleh Direktur Teknik, Direktur Keuangan dan Umum. Direktur Teknik membawahi bidang pemasaran, teknik dan produksi, sedangkan Direktur Keuangan dan Umum membidangi kelancaran pelayanan. Direktur-direktur ini membawahi beberapa kepala bagian yang akan bertanggung jawab membawahi atas bagian dalam perusahaan, sebagai bagian dari pendelegasian wewenang dan tanggung jawab. Masing-masing kepala bagian membawahi beberapa seksi dan masingmasing seksi akan membawahi beberapa karyawan perusahaan pada masingmasing bidangnya. Karyawan perusahaan akan dibagi dalam beberapa kelompok regu yang setiap kepala regu akan bertanggung jawab kepada pengawas masingmasing seksi. 5.3. Tugas dan Wewenang 5.3.1. Pemegang Saham Pemegang saham adalah beberapa orang yang mengumpulkan modal untuk kepentingan pendirian dan berjalannya operasi perusahaan tersebut.

63 Kekuasaan tertinggi pada perusahaan yang mempunyai bentuk PT (Perseroan Terbatas) adalah Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS). Pada RUPS tersebut para pemegang saham berwenang : Mengangkat dan memberhentikan Dewan Komisaris Mengangkat dan memberhentikan Direktur Mengesahkan hasil-hasil usaha serta neraca perhitungan untung rugi tahunan dari perusahaan. 5.3.2. Dewan Komisaris Dewan Komisaris merupakan pelaksana tugas sehari-hari dari pemilik saham, sehingga Dewan Komisaris akan bertanggung jawab kepada pemilik saham. Tugas-tugas Dewan Komisaris meliputi : Menilai dan menyetujui rencana direksi tentang kebijakan umum, target perusahaan, alokasi sumber-sumber dana dan pengarahan pemasaran. Mengawasi tugas-tugas direksi Membantu direksi dalam tugas-tugas penting 5.3.3. Dewan Direksi Direktur Utama merupakan pimpinan tertinggi dalam perusahaan dan bertanggung jawab sepenuhnya terhadap maju mundurnya perusahaan. Direktur Utama bertanggung jawab terhadap Dewan Komisaris atas segala tindakan dan kebijaksanaan yang diambil sebagai pimpinan perusahaan. Direktur Utama